Chapter 5. 관계 데이터 모델¶

1절. 관계 데이터 모델 개념

2절. 관계 데이터 모델 제약

1절. 관계 데이터 모델 개념¶

관계 데이터 모델¶

개념적 구조를 논리적 구조로 표현하는 논리적 데이터 모델
하나의 개체에 대한 데이터를 하나의 릴레이션에 저장

고객 릴레이션
차수(Degree) : 6
카디널리티(Cardinality) : 4

릴레이션(Relation)¶

한 개체의 데이터를 2차원 테이블 구조로 저장
행·열 구조의 테이블
파일 관리 시스템 관점에서 파일(file)에 대응

	릴레이션 내 데이터들의 관계

	릴레이션 간 관계

속성(Attribute)¶

릴레이션의 열
파일 관리 시스템 관점에서 필드(field)에 대응

튜플(Tuple)¶

릴레이션의 행
파일 관리 시스템 관점에서 레코드(record)에 대응

도메인(Domain)¶

하나의 속성이 갖는 모든 값의 집합
속성값 입력·수정 시 적합성 판단의 기준
속성의 특성을 고려한 데이터 타입으로 정의

널(NULL)¶

속성값을 아직 모르거나 해당되는 값이 없는 경우

차수(Degree)¶

릴레이션에서 속성 개수

카디널리티(Cardinality)¶

릴레이션에서 튜플 개수

릴레이션 구성¶

차수(Degree) : 4
카디널리티(Cardinality) : 5

릴레이션 구성 요소	설명	포함 요소
스키마 (Schema)	1. 논리적 구조 2. 릴레이션 이름·릴레이션 포함 속성 이름으로 정의 3. 릴레이션 내포(Relation Intension) 4. 정적인 특징	속성(Attribute) 도메인(Domain) 차수(Degree)
인스턴스 (Instance)	1. 어느 한 시점에 릴레이션에 존재하는 튜플 집합 2. 릴레이션의 외연(Relation Extension) 3. 동적인 특징	튜플(Tuple) 카디널리티(Cardinality)

다중 값 속성¶

다중 값을 가지는 직업 속성
관계 데이터 모델의 릴레이션으로 부적합
제 1 정규형 위반

동일한 튜플 중복¶

동일한 튜플 중복 불가
속성 값은 단일값 필수

릴레이션 특성¶

특성	설명
튜플 유일성	하나의 릴레이션에 동일한 튜플 존재 불가
튜플 무순서	하나의 릴레이션에 튜플 사이 순서 무의미
속성 무순서	하나의 릴레이션에 속성 사이의 순서 무의미
속성 원자성	속성값으로 원자값만 사용 가능

데이터베이스 구성¶

구성 요소	설명
데이터베이스 스키마 (DataBase Schema)	1. 데이터베이스 전체 구조 2. 데이터베이스 구성 릴레이션 스키마 모음
데이터베이스 인스턴스 (DataBase Instance)	데이터베이스 구성 릴레이션 인스턴스 모음

키(Key)¶

릴레이션에서 특정 튜플을 유일하게 식별하는 속성·속성 집합
키가 되는 속성(혹은 속성의 집합)은 반드시 값이 유일해야 함
튜플 구별이 가능한 값
릴레이션 간 관계를 맺을 때 사용

특성¶

특성	설명
유일성 (Uniqueness)	하나의 릴레이션에서 모든 튜플은 서로 다른 키 값 보유
최소성 (Minimality)	꼭 필요한 최소한의 속성들만 키 구성

종류¶

종류	설명
수퍼키 (Super Key)	유일성을 만족하는 속성·속성의 집합
후보키	유일성·최소성을 만족하는 속성·속성의 집합
기본키	후보키 중 기본적으로 사용하기 위해 선택한 키
대체키	기본키로 선택되지 못한 후보키
외래키	다른 릴레이션의 기본키를 참조하는 속성·속성의 집합

데이터베이스 릴레이션 예시¶

1. 수퍼키¶

고객 릴레이션의 슈퍼키
고객번호
(고객번호, 고객이름)
(고객이름, 주소)
고객 릴레이션의 속성

속성	조건
고객번호	고객별로 유일한 값 => 튜플 식별 가능
이름	동명이인 존재 => 튜플 식별 불가능
주민번호	개인별로 유일한 값 => 튜플 식별 가능
주소	가족끼리 동일한 정보 사용 => 튜플 식별 불가능
핸드폰	한 사람이 여러 개의 핸드폰 사용, 핸드폰 미사용자 존재 => 튜플 식별 불가능

2. 후보키(Candidate Key)¶

고객 릴레이션의 후보키
고객번호
(고객이름, 주소)
주문 릴레이션의 속성 | 속성 | 조건 | | :------: | :------------------------------------------------------------------------ | |고객번호|한 명의 고객이 여러 권의 도서 구입 가능
=> 튜플 식별 불가능| |도서번호|도서번호가 같더라도 여러 번의 주문 기록 존재 가능
=> 튜플 식별 불가능|

3. 기본키(Primary Key)¶

고객 릴레이션의 기본키
고객아이디

기본키 선정 고려사항
릴레이션 내 튜플 식별 가능한 고유한 값 필요
NULL 값 비허용
키 값 변동 없음
최대한 적은 수의 속성
레이션 스키마 표현 시 기본키는 밑줄 표시

4. 대체키(Alternate Key)¶

고객 릴레이션의 대체키
(고객이름, 주소)

5. 외래키(Foreign Key)¶

외래키 속성을 참조하는 기본키 속성의 이름은 상관 X
다만, 도메인은 무조건 일치

릴레이션들 간의 관계	설명
참조하는 릴레이션	외래키를 가진 릴레이션
참조되는 릴레이션	외래키가 참조하는 기본키를 가진 릴레이션

	- 하나의 릴레이션에 여러 외래키 존재 가능 - 외래키를 기본키로 사용 가능

	- 같은 릴레이션의 기본키를 참조하는 외래키 정의 가능 - 외래키는 NULL 값 보유 가능

릴레이션 간 참조 관계¶

2절. 관계 데이터 모델의 제약¶

무결성 제약조건(Integrity Constraint)¶

데이터의 무결성을 보장 · 일관된 상태 유지를 위한 규칙
무결성
데이터 결함이 없는 상태
정확하고 유효하게 유지

제약 조건 종류	설명
도메인 무결성 제약조건 (Domain Integrity Constraint)	1. 도메인 제약(Domain Constraint) 2. 릴레이션 내 튜플들이 각 속성 도메인에 지정된 값만 가지는 조건 3. SQL 문에서 데이터 형식(type)·널(NULL / NOT NULL)·기본값(default)·체크(check) 등으로 지정
개체 무결성 제약조건 (Entity Integrity Constraint)	1. 기본키 제약(Primary Key Constraint) 2. 릴레이션은 기본키를 지정· 기본키는 NULL 값 보유 불가 3. 릴레이션 내 하나의 값만 존재
참조 무결성 제약조건 (Referential Integrity Constraint)	1. 외래키 제약(Foreign Key Constraint) 2. 외래키는 참조할 수 없는 값은 가질 수 없는 조건 3. 릴레이션 간 참조 관계 선언 4. 자식 릴레이션의 외래키는 부모 릴레이션의 기본키와 도메인 동일 5. 자식 릴레이션의 값 변경 시 부모 릴레이션의 제약 존재 6. 외래키 속성은 NULL값 보유 가능

개체 무결성 제약조건 삽입 / 수정 / 삭제¶

삽입 : 기본키 값이 같으면 삽입 금지
수정 : 기본키 값이 같거나 NULL로 수정 불가
삭제 : 특별한 확인이 불필요하며 즉시 수행

참조 무결성 제약조건 예시¶

참조 무결성 제약조건 삽입 / 수정 / 삭제¶

삽입
학과(부모 릴레이션) : 튜플 삽입 후 수행 시 정상적 실행
학생(자식 릴레이션) : 참조 받는 테이블에 외래키 값이 없다면 삽입 금지
삭제
학과(부모 릴레이션) : 참조하는 테이블을 같이 삭제할 가능성이 있어 금지·다른 추가 작업(제약조건 등) 필요
학생(자식 릴레이션) : 바로 삭제 가능
수정
삭제·삽입 명령 연속 수행
부모 릴레이션 수정 발생 시 삭제 옵션에 따라 처리
문제가 발생하지 않으면 삽입 제약 조건에 따라 처리

참조 무결성 제약조건의 옵션¶

부모 릴레이션에서의 튜플 삭제

명령어	설명	예시
RESTRICTED	자식 릴레이션에서 참조하는 경우 부모 릴레이션의 삭제 작업 요청 거부·중지(에러 처리)	학과 릴레이션 튜플 삭제 거부
CASCADE	자식 릴레이션의 관련 튜플을 연쇄적으로 삭제	학생 릴레이션의 관련 튜플 삭제
DEFAULT	자식 릴레이션의 관련 튜플을 설정 값으로 변환	학생 릴레이션의 학과를 다른 학과로 자동 배정
NULL	자식 릴레이션의 관련 튜플을 NULL 로 설정(NULL을 허가한 경우)	학과 릴레이션의 학과가 NULL로 변경